EBZ150A综掘机机械液压系统故障分析

摘要 综掘机已经成为井工煤矿普遍采用的一种新型设备，不但能提高工作效率、降低井下一线工人的工作量，更重要的是通过综合掘进，结合锚网支护，大大提高了安全系数。随着综掘机的推广使用，快速分析、排查、处理设备故障成为很多人研究的课题，本文结合煤矿实际对EBZ150A综掘机机械液压部分的结构原理和常见故障进行了分析。

关键词 综掘机；结构原理；故障分析

中图分类号TD421 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）56-0031-02

1 概述：EBZ150A综掘机具有以下特点

1）截割部可伸缩，伸缩行程为550mm；

2）具有内、外喷雾装置，内喷雾为后喷雾且具有漏水检查设置，外喷雾为强化喷雾；

3）铲板底部大倾角，整机地隙大，爬坡能力强；

4）中间运输机平直结构，与铲板搭接顺畅，龙门高、运输通畅；

5）本体、后支承箱体形式焊接结构，刚性好，可靠性高；

6）液压系统采用恒功率、压力切断、负载敏感控制；

7）电气系统采用主控器控制，具有液晶汉字动态显示功能；

8）重心低，机器稳定性好；

9）适用于煤岩硬度≤6.5的煤巷、半煤巷以及软岩的巷道、隧道掘进，能够实现连续切割、装载、运输作业。定位截割断面24m2最大截割硬度≤65MPa,纵向工作坡度≤±16°。

2 结构特征与工作原理

1）总体结构及工作原理：该掘进机由截割部、铲板部、第一运输机、本体部、行走部、后支承、液压系统、水系统、系统、电气系统构成；

2）截割部由截割头、伸缩部、截割减速机、截割电机组成。截割头为圆锥台形，在其圆周螺旋分布41把截齿。截割头通过花键套和2个M30的高强度螺栓与截割头轴相联，使主轴带动截割头旋转；伸缩部位于截割头和截割减速机中间，通过伸缩油缸使截割头具有550mm的伸缩行程；截割减速机是两级行星齿轮传动，它和伸缩部用26个M24的高强度螺栓相联；截割电机为双速水冷电机 ，使截割头获得2种转速，它与截割减速机通过定位销和25个M24的高强度螺栓相联；

3）铲板部是由主铲板、侧铲板、铲板驱动装置、从动轮装置等组成。通过两个液压马达带动弧形三齿星轮，把截割下来的物料装到第一运输机内。铲板宽度为2.9m，由主铲板、侧铲板组成，用高强螺栓连接，铲板在油缸作用下可向上抬起342mm，向下卧底356mm；铲板驱动装置是通过同一油路下的二个控制阀各自控制一个液压马达，对弧形三齿星轮进行驱动，并能够获得均衡的流量，确保星轮在平稳一致的条件下工作，提高工作效率，降低故障率；第一运输机位于机体中部，是边双链刮板式运输机。运输机分前溜槽、后溜槽。前、后溜槽用高强度螺栓联接，运输机前端通过插口与铲板和本体销轴相连，后端通过高强度螺栓固定在本体上。采用二个液压马达直接驱动链轮，带动刮板链组实现物料运输。张紧装置采用丝杆加弹簧缓冲的结构，对刮板链的松紧程度进行调整；

4）本体部位于机体的中部，是以厚钢板为主村焊接而成。本体的右侧装有液压系统的泵站，左侧装有操纵台，前面上部装有截割部，下面装有铲板部及第一运输机。在其左、右侧下部分别装有行走部，后部装有后支承部；

5）行走部主要由定量液压马达、减速机、履带链、张紧轮组、张紧油缸、履带架等几部分组成。定量液压马达通过减速机及驱动轮带动履带实现行走。支重形式采用滑动摩擦式；

6）履带张紧机构是由张紧轮组和张紧油缸组成，履带的松紧程度是靠张紧油缸推动张紧轮组来调节的。张紧油缸为单作用形式，张紧轮伸出后靠卡板锁定。张紧油缸、卡板均在履带外测安装，方便实用，并均配有盖板以保证外形的美观；

7）行走减速机用高强度螺栓与履带架联接。履带架采用挂钩及一个竖平键与本体相联，用12个M30高强度螺栓紧固在本体的两侧；

8）制动原理：根据液压原理图可知，当行走马达供油时，油液经过制动阀中的减压阀，经减压后，油液直接打开行走减速机中的机械制动器；当行走马达停止供油时，制动关闭；

9）行走部驱动：掘进机工作时，行走马达供油，油液直接打开减速机中的机械制动器使减速机工作，带动驱动链轮运转，驱动轮带动驱动链向前行走；

10）后支承：后支承的作用是减少在截割时机体的振动，提高工作稳定性并防止机体横向滑动。在后支承支架两边分别装有升降支承器，利用油缸实现支承。后支承支架用M24的高强度螺栓通过键与本体相联，后支承的后部与第二运输机联接。电控箱、泵站都固定在后支承支架上；

11）液压系统：液压系统是由油缸（包括：截割头升降油缸、截割头回转油缸、铲板油缸、后支承油缸、履带张紧油缸）、马达、（包括：行走、运输、内喷雾马达）、操纵台、泵站以及相互联接的油管等组成；

12）液压系统的功能：行走马达驱动、星轮马达驱动、第一运输机马达驱动、截割头的上、下、左、右、前、后移动、铲板的升降、后支承器的升降、履带的张紧、为锚杆机提供两个动力接口、油泵、液压马达和油缸；

13）泵站是由75kW电机驱动，组合变量油泵，通过油管和阀组，将压力油分别送到截割部、铲板部、第一运输机、行走部、后支承的各液压马达和油缸。本机共有11个油缸，截割头升降油缸2个、铲板升降油缸2个，截割回转油缸2个，后支承器的升降油缸2个，以上油缸均设有安全型平衡阀，截割头伸缩油缸1个，履带张紧油缸2个；

14）操纵台：操纵台上装有换向阀，压力表，通过操作手柄完成各油缸及液压马达的动作，通过压力表开关的不同位置可以分别检测各回路油压状况；

15）油缸和马达的过负荷保护：为防止油缸和马达过负荷而造成的损坏，液压系统有过载保护功能；

16）水系统：水系统分内、外喷雾水路。外来水经一级过滤后分为二路，第一路经进水直接通往喷水架，由雾状喷嘴喷出，第二路经二级过滤、减压、冷却（冷却液压系统用油）再分为二路，一路经截割电机（冷却电机）后喷出。另一分路经水泵加压（3MPa）后，由截割头内喷出，起到冷却截齿及灭尘的作用。

3 故障分析与排除

1）为确保机器正常运转，切实做好日常的保养和维护。设备的操作者应在操作该机前，学会并掌握该机的技术特性及操作方法等，能及时发现异常并排除故障。

2）掘进机常见故障

（1）截割头不转动：原因可能是截割电机过负荷、过热继电器动作、截割头轴或减速机内部损坏；应及时减轻工作负荷；

（2）星轮转动慢或不转动：原因是油压不够、油马达内部损坏；应及时调整泵阀压力或更换配件；

（3）履带不行走或行走不良：可能导致的原因是油压不够、油马达内部损坏、履带过紧、驱动轴损坏、行走减速机内部损坏或七联阀内减压阀有故障；应及时调整泵阀压力，调整张紧程度或更换新配件；

（4）减速机有异常音响或温升高：减速机内部损坏（齿轮或轴承）缺油；应及时拆开检查并加油；

（5）油泵有异常音响：油箱的油量不足、吸油过滤器堵塞或油泵内部损坏；全面应检查骨部或更换并清洗加油；

（6）换向阀杆不动作：阀杆磨伤、阀杆联接件过紧或损坏；应检修、调整或更换配件；

（7）油缸不动作、油压不足：可能是密封损坏、换向阀、控制阀动作不良；应调整系统压力、更换、检修控制阀内部；

（8）内喷雾不出水或不成雾状：喷嘴堵塞、供水量不足、减压阀动作不良；应清理、调整水量或检修阀；

（9）履带跳链：履带过松、驱动轮齿损坏、张紧装置有故障；应检查张紧装置、调整张紧度或更换驱动轮。

4 减少故障措施

为了及时地消除事故隐患，使机器设备能充分发挥作用，尽早发现机器各部的异常现象，并采取相应的处理措施，避免故障频发，掘进机应在每天工作前进行检查。

参考文献

[1]马新民.矿山机械[M].北京：中国矿业大学出版社，2009，3.

[2]MT/T541.2-2007 悬臂式掘进机检修规范第2部分.机械部分.